Ngày nay, nấm men được sử dụng trong nhiều quy trình công nghiệp, chẳng hạn như sản xuất đồ uống có cồn, sinh khối và các sản phẩm trao đổi chất khác nhau. Một số các sản phẩm được sản xuất thương mại, đồng thời có giá trị trong công nghệ sinh học (Kurtzman và Fell, 1997). Lên men ethanol ở nhiệt độ cao là chìa khóa cần thiết cho việc sản xuất ethanol có hiệu quả ở các quốc gia nhiệt đới, nơi mà nhiệt độ trung bình trong năm luôn ở mức rất cao. Những ích lợi của quá trình lên men mạnh ở nhiệt độ cao không chỉ giảm tạp nhiễm mà còn giảm thiểu được chi phí làm mát. Để đạt được quá trình lên men ở nhiệt độ cao, cần có những chủng nấm men lên men hiệu quả, có khả năng chịu nhiệt cao (Limtong et al., 2009).
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hoạt động của nấm men. Arthur và Watson (1976) đã xác định nhiệt độ phát triển của nấm men ưa lạnh (psychrophilic) trong khoảng 2 – 20°C; nấm men ưa nhiệt độ trung bình (mesophilic) là 5 – 35°C; nấm men chịu nhiệt (thermotolerant) là 8 – 42°C; ưa nhiệt (thermophilic) là 28 – 45°C.
Theo Roehr (2001), nấm men chịu nhiệt có một số thuận lợi trong việc sản xuất ethanol trong điều kiện nhiệt độ cao bao gồm: hoạt động trao đổi chất vẫn tốt và tốc độ lên men cao tạo ra nhiều sản phẩm; độ tan của oxy và các khí khác trong nước giảm khi nhiệt độ tăng đảm bảo điều kiện kỵ khí cho quá trình lên men của nấm men; độ nhớt của môi trường lên men giảm khi nhiệt độ tăng nên năng lượng cần thiết cho việc trộn môi trường được giảm đi; cơ hội bị nhiễm được giảm thiểu.
Trong những nghiên cứu gần đây, nấm men Kluyveromyces marxianus có thể phát triển ở nhiệt độ 47°C (Anderson et al., 1986), 40°C (Hughes et al., 1984), thậm chí là 52°C (Banat et al., 1992) và sản sinh ethanol ở nhiệt độ cao trên 40°C (Fonseca et at., 2008). Hơn thế nữa, K. marxianus còn có thuận lợi là tốc độ phát triển cao
đường mía, bắp, nước trái cây, rỉ đường,... (Nonklang et al., 2008). Ngoài
Kluyveromyces marxianus, quá trình lên men ở nhiệt độ cao còn có thể kể đến
Saccharomyces uvarum với khả năng phát triển tối ưu ở khoảng nhiệt độ 25 – 43°C và loài Candida spp. với khả năng lên men glucose ở nhiệt độ 40°C (McCracken và Gong, 1982).
Từ đề tài nghiên cứu khoa học “Phân lập và tuyển chọn các dòng nấm men chịu nhiệt có khả năng lên men ethanol mạnh”, Nguyễn Vân Anh et al. (2011) đã tuyển chọn được 11 dòng nấm men có khả năng chịu nhiệt tương đối cao (42°C). Từ luận văn tốt nghiệp“Tuyển chọn và khảo sát điều kiện lên men ethanol bằng nấm men chịu nhiệt”, Nguyễn Hữu Tường (2013) đã tuyển chọn được 7 dòng nấm men có khả năng chịu nhiệt tương đối cao (43°C).
Những dòng nấm men khác nhau chịu ảnh hưởng của nhiệt độ không giống nhau. Số lượng dòng nấm men sinh ethanol cũng giảm theo nhiệt độ (Bảng 2).
Bảng 2. Những dòng nấm men đƣợc khảo sát có khả năng phát triển và sản sinh ethanol ở nhiệt độ 37°C đến 45°C Nấm men Số lƣợng dòng Tổng số đƣợc khảo sát ở 37°C Có hiệu suất lên men ethanol trên 50% ở 37°C Có hiệu suất lên men ethanol trên 50% ở 40°C Phát triển và sản sinh ethanol ở 45°C Candida 15 5 4 1 Hansenula 7 1 0 0 Kluyveromyces 12 8 5 5 Pichia 4 0 0 0 Saccharomyces 14 13 3 0 Schizosaccharomyces 2 1 0 0 Torulopsis 1 0 0 0